Manual de Mantenimiento. Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

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Universidad de Guadalajara

Centro Universitario de los Lagos

Departamento de Ciencias Exactas y Tecnología

Manual de Mantenimiento

Laboratorio de Diseño y Manufactura

Computarizada

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Manual de Mantenimiento

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada Auria Lucia Jiménez Gutiérrez

Diana Costilla López

José Alfredo Muñoz Ramírez Juan Manuel Reyes Estolano Martin Muñoz González Martin Núñez Fonseca

2019 - Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada Departamento de Ciencias Exactas y Tecnología

Centro Universitario de los Lagos Universidad de Guadalajara

La información contenida fue extraída de las páginas oficiales de cada equipo.

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INDICE

INTRODUCCION………..1

CAPITULO 1. TORNO PC EMCO 125 ……….3

CAPITULO 2. FRESADORA PC EMCO 125………5

CAPITULO 3. IMPRESORA 3D da Vinci 1.0……….7

CAPITULO 4. QUANSER Planta Rotatoria………..9

CAPITULO 5. QUANSER Esfera y Viga (Ball and Beam) ……….15

CAPITULO 6. QUANSER Junta Flexible (Flexible Joint)………17

CAPITULO 7. QUANSER Kit de Mecatrónica………..19

CAPITULO 8. Optical Encoder S1-1024-B……….22

CAPITULO 9. Optical Encoder S2-2000-236-IE-B-D………23

CAPITULO 10 UPM Fuente de Alimentación QUANSER 1503………24

CAPITULO 11. Extech 42511: Termómetro infrarrojo de doble láser………..26

CAPITULO 12. Telémetro laser Extech DT300………..27

CAPITULO 13. VERNIER Y DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN………28

CAPITULO 14. STEREN Multímetro con interface para PC………..30

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Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

INTRODUCCIÓN-

Este Manual tiene como finalidad servir de referencia para los prestadores de Servicio Social, para facilitar la comprensión de requerimientos técnicos de instalación, uso, control y mantenimiento de los equipos para prácticas con que cuenta el Laboratorio de Mini-Robótica.

Las especificaciones aquí presentadas son únicamente para guiar a los usuarios en el correcto uso y mantenimiento preventivo del equipo de Laboratorio, de ninguna manera se trata de un mantenimiento especializado el cual solo debe llevarse a cabo por personal experto en el área.

Debido a las diferentes marcas y tipos de elementos con que se cuenta, se divide en capítulos, cada uno correspondiente a un tipo de equipo en particular, donde se incluye:

• Fotografía o esquema del aparato,

• Propósito, principales usos y aplicaciones

• Partes que lo componen,

• Principios de operación, características de la instalación en caso de requerirlo

• Lineamientos de seguridad para su uso,

• Rutina de mantenimiento y su frecuencia,

• Términos particulares y

• Bibliografía de referencia para en caso de que se requiera una información más detallada.

Consideraciones Generales sobre los Equipos

Cabe señalar que de forma general para todos los equipos deben tenerse las siguientes consideraciones durante su instalación y uso:

•

Cuando los productos no representen peligro para el usuario, de acuerdo a las características establecidas en el capítulo 4 de la presente Norma Oficial Mexicana, pero el peligro pueda depender o dependa de su correcta instalación, se debe incluir en el instructivo la forma correcta de hacer la instalación y, de ser necesario, que ésta solamente deba ser efectuada por una persona con los conocimientos técnicos necesarios.^[2]

•

Cuando se trate de productos eléctricos o electrónicos para uso industrial, comercial o de

servicios exclusivamente, y cuya instalación deba ser efectuada por una persona con los conocimientos técnicos necesarios, los instructivos para dicha instalación, uso y mantenimiento, deben ser redactados en términos técnicos y, de ser necesario, acompañarse de los diagramas correspondientes.^[2]

•

Revisar que el apartado no presente alteraciones en su funcionamiento de acuerdo al manual de operación. ^[1]

•

Revisar que las partes del aparato que en uso normal son accesibles a los usuarios no deben tener una temperatura mayor a 20ºC, sobre la temperatura ambiente, después de 1 hr.

continua de operación a su máxima capacidad. ^[1]

•

Revisar que el aparato cuente con elementos interruptores que impidan una sobrecarga en su línea de alimentación y/o en sus fuentes internas para proteger el circuito. ^[1]

•

Revisar que el aparato presente un acabado terso, libre de bordes filosos o aristas pronunciadas. ^[1]

•

Revisar en el caso de los aparatos eléctricos o electrónicos que no presenten signos

importantes de corrosión en sus partes. ^[1]

Consideraciones Generales del uso del Laboratorio

• Supervisar que el aparato esté libre de polvo, una vez que sea necesario, debe realizarse la limpieza con una brocha seca, franela ligeramente humedecida con alcohol o incluso haciendo uso del aire a presión. Siempre y cuando no queden vestigios de humedad.

• Registrar en las hojas de control de acceso el ingreso al Laboratorio, indicando el equipo solicitado y si se trata de práctica individual o clase. Entregar el equipo y recibirlo al final de la actividad.

• Supervisar que las áreas de trabajo se mantengan limpias y los equipos en sus lugares correspondientes.

Seguridad requerida

• Supervisar que los aparatos eléctricos y electrónicos se utilicen de acuerdo a su manual de operación, principalmente vigilar

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Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada que se usen con sus cargadores o cables de

alimentación propios. En caso de falla o desperfecto revisar el aparato de acuerdo a las indicaciones de este manual, si la falla continua reportarlo de inmediato al Responsable del Laboratorio.

• Supervisar que los usuarios den buen uso al equipo y que todos los aparatos se mantengan dentro de las instalaciones del Laboratorio, salvo préstamo externo debidamente autorizado y registrado.

• Supervisar que al finalizar la práctica o clase el equipo esté en buenas condiciones.

• Supervisar que al final del día todos los aparatos y/o equipos se encuentren apagados, incluyendo reguladores. Para periodos vacacionales o puentes, deberán desconectarse todos los reguladores de la toma corriente.

[1] NOM-01 6-SCFI-1993 [2] NOM-024-SCFI-2013

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CAPITULO 1.-

TORNO PC EMCO 125

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

Torno

El torno es una máquina herramienta que permite mecanizar piezas de forma geométrica (cilindros, conos) Estos dispositivos se encargan de hacer girar la pieza mientras las herramientas de corte son empujadas contra su superficie, cortando las partes sobrantes en forma de viruta. se utiliza principalmente para operaciones de torneado rápido de metales, madera y plástico.

Partes del torno

Cabezal: hay muchas piezas en el cabezal y aquí es donde residen muchas de las piezas funcionales de la máquina. Aquí se encuentra el husillo principal, los cambios de marcha y el mecanismo de cambio de velocidad.

Dentro del cabezal usted tendrá un diseño fuerte porque tiene que cortar con una variedad de fuerza. Si se tratara de luz, crearía problemas con la vibración que distorsionaría la pieza acabada y destruiría su calidad.

Cama: la cama es en realidad la base del cabezal y permite que se conecta a ella. La cama ayuda a colocar el carro y el cabezal en perfecta alineación paralela al eje del husillo.

Una parte llamada un camino sostiene el carro y el contrapunto sobre la pista. El carro viaja a lo largo de la máquina utilizando un sistema de cremallera y piñón. También incluye un husillo que lo mantiene en el tono exacto de AM o tiene un tornillo.

Alimentación o husillo: ambas ayudas con los engranajes de la máquina del torno del CNC.

El tornillo es el eje impulsor de la máquina y trabaja con los engranajes para accionar el mecanismo del carro. El tornillo también es conducido por la caja de engranajes del cambio rápido o los engranajes del cambio.

Hay otros engranajes que permiten la razón correcta de modo que las piezas que se

hacen son exactas. El tornillo y el husillo trabajan junto con el huso para hacer la cantidad correcta de roscas del tornillo en el trabajo que usted está haciendo.

Carro: dentro del carro es la broca de la herramienta que gira en una dirección perpendicular o longitudinal dependiendo de cómo el operador lo controla. El operador fijará esto en una máquina del CNC donde utilizaría un volante de mano en las

máquinas más viejas. Los volantes están allí y se pueden utilizar para mover manualmente el carro o para automatizarlo

Fotografía del equipo

Arranque

EL arranque correcto del torno es abriendo primero la llave del aire, siguiendo de girar el interruptor de perilla y por último encender el monitor y el CPU

Mantenimiento

El mantenimiento adecuado de este es estar revezando que los niveles de aceite estén en un nivel adecuado como lo estipula cada recipiente.

También es necesario que cada dos meses se purguen las tuberías de alimentación de aire, puesto que en estas puede almacenar un poco de agua la cual se condensa por medio de la presión del compresor. Esta purga se hace primero cerrando la llave de flujo de

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CAPITULO 1.-

TORNO PC EMCO 125

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada aire principal y pues se desconecta en el

punto más cercano a la máquina, en seguida con un contenedor se sostiene mientras la llave de flujo es abierta de poco en poco para hacer que empuje toda el agua y esta caiga dentro del recipiente. El purgado será completado al ver que el recipiente ya no almacena agua o mejor dicho de los tubos ya no sale agua, al ver que esto sucede lo que se debe hacer es la conexión de nuevo de la tubería y checar que la conexión haya sido de la mejor manera y no tenga fuga alguna.

En ocasiones el material que queda o se retira de las practicas muchas veces se adhiere a la ventana de protección de este y esto obstruye la visibilidad al usuario, lo que se recomienda es limpiar esta ventana para una mejor visibilidad. Esto es una manera muy sencilla de hacer ya que solo lo que se tiene que hacer primero que todo que el torno se encuentre en total reposo, después se quita cubierta que está arriba en la cual al quitarla se podrá ver el actuador lineal que mueve la puerta y acto siguiente esta tiene que desconectarse. Después al ver que la puerta puede ser recorrida manual mente y sin ningún esfuerzo lo que se tiene que hacer es remover los rodamientos que tiene esta puerta por la parte superior, enseguida se remueve una protección que tiene por la parte frontal del torno y está prácticamente debajo del recorrido de la puerta, esto para observar que tiene unas perforaciones en las cuales al recorrer la puerta se observa que quedan visibles dos tornillos los cuales también son utilizados como rodamientos, estos también pueden ser removidos. Y por último solo queda remover de la manera más cuidadosa la ventana y hacer su limpieza tanto al cristal como a toda el área que se observa que este sucia.

Por último, es checar que la presión del equipo al dejar parar el flujo del aire este dentro de los 4 y 5 bar.

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CAPITULO 2.-

FRESADORA PC EMCO 125

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

Fresadora

Una fresadora es una máquina-herramienta cuya función es crear piezas de determinadas formas, a través de un proceso de

mecanizado de estas, con el uso de una herramienta giratoria llamada fresa. El mecanizado es un modo de manufactura por remoción de material tanto por abrasión como por arranque de viruta. Una fresadora puede usarse en una variedad amplia de materiales: usualmente se aplica a metales, como el acero y el bronce y también en maderas y plástico.

Partes de la fresadora

Eje: dependiendo del tipo de fresadora CNC que podría tener en cualquier lugar de uno a seis ejes que también determinará el tamaño y lo que se supone que debe hacer.

Columna: la columna es lo que viaja a lo largo de un eje que sostiene la parte que muele o corta.

Panel de control: la parte que contiene el teclado de la computadora (a veces pequeño, otras veces grande) donde se programan los códigos G en la máquina.

Herramienta de corte: la herramienta de corte se adjunta a la columna y es la parte que realmente corta la pieza en la forma en que el operador especifica.

Huso: el huso sostiene la herramienta de corte en el lugar.

Tubos de suministro de refrigerante: estos son los tubos donde se bombea el

refrigerante para mantener el metal fresco y la herramienta de corte lubricada.

Tabla: la tabla es el área en la que la pieza de trabajo se conectará con una abrazadera o con un aspirador. Aquí es donde la pieza de trabajo se sentará mientras se muele

Arranque

La manera correcta de arrancar la fresadora es hacer por primero que el flujo de aire llegue a esta, lo cual es posible abriendo la lleve del aire. En seguida es girar el

interruptor de perilla que se encuentra cercano a la llave del air del equipo. Por último, es encender el monitor y el CPU.

Mantenimiento

El mantenimiento de este equipo es estar checado los niveles de aceite, los cuales deben de estar al nivel que cada recipiente lo estipula.

Otra cosa muy importante que se debe de hacer es que las tuberías del aire sean purgadas cada dos meses o de ser posible cada mes, esto par a evitar alguna corrosión en el equipo. Esta purga es fácil de hacer ya que solo es desconectar de la parte más cercana de la máquina, eso sin antes haber cerrado la llave principal de paso, al tener desconectad ala tubería se acerca un

recipiente para poder almacenar el agua que estas tuberías arrojen, acto siguiente es estar abriendo de poco en poco la llave principal del aire para que esta pueda arrojar el condensado y como es de esperarse la

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CAPITULO 2.-

FRESADORA PC EMCO 125

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada presión del aire ira disminuyendo, lo cual es

recomendable que esto se haga por lapsos pequeños para así hacer que la presión arroje la mayor parte del agua. Esto estará terminado cuando en el recipiente se

observe que el aire que arroja ya no contiene tanta humedad.

Por último, estar checado que la presión del equipo este dentro de los 4 y 5 bar.

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CAPITULO 3.-

IMPRESORA 3D da Vinci 1.0

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

Impresora 3D da Vinci 1.0

La da Vinci 1.0 es una impresora 3D de la empresa taiwanesa XYZ Printing. La empresa incluye un sistema de almacenamiento de archivos para imprimir en la nube. Utiliza cartuchos de filamento de diseño propio. Sistema de auto-nivelación de la base de fabricación.

Acerca de XYZware.

XYZware es una nueva aplicación de marca creada por XYZprinting para diseñar, personalizar e imprimir modelos digitales en 3D. Puede importar objetos en el formato de archivo “*.stl” y crear objetos simulados realistas.

XYZware también se utiliza con la serie de impresoras 3D da Vinci, creada por XYZprinting para imprimir productos rápidamente.

Fotografía del equipo.

Propósito del equipo.

Realizar replicas diseñados en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador.

Instalación de cartucho.

1.- Retire el tapón del filamento.

2.- Instale el nuevo cartucho de filamento en la ranura vacía.

3.- Volver a posicionar el fijador del cartucho presionando

hasta escuchar un clic.

4.- Empuje el filamento a través del tubo guía del filamento hasta el orificio del extructor y presione la función “LOAD FILAMENT” en el menú de visualizacion.

Seguridad.

Las herramientas de mantenimiento proporcionadas deben ser manipuladas por un adulto.

Mantenga las herramientas alejadas del alcance de los niños. La manipulación o el mantenimiento incorrecto de la impresora pueden provocar daños en el producto o lesiones personales.

Herramientas de mantenimiento avanzadas.

Raspadera.

Una vez finalizada la impresión la raspadera ayuda a remover el objeto impreso de la plataforma de impresión.

(Precaución: No retire el objeto impreso mientras la plataforma de impresión esté con alta temperatura.)

Alambre de limpieza.

Permite quitar trozos pequeños de restos de filamento que quedan en la trayectoria del filamento dentro de la boquilla. El alambre de limpieza se puede utilizar cuando se produce una obstrucción en la trayectoria del filamento dentro de la boquilla o cuando dicho filamento no se pueda expulsar

mientras se carga.

(Precaución: La plataforma de

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CAPITULO 3.-

IMPRESORA 3D da Vinci 1.0

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

calentamiento puede estar caliente

mientras limpia la trayectoria del filamento.)

Cuando limpie la boquilla de la impresora, y el interior de orificio, asegúrese de mantener las manos alejadas de la plataforma, ya que esta puede estar caliente.

Cepillo de cobre.

Para limpiar y quitar las piezas pequeñas de los restos de filamento de la punta o la superficie del extrusor y del interior de engranaje principal. Cuidado en no cepillar los lados del cabezal y quedar expuesto a la corriente.

Principio de operación.

1.- Haga clic en “INFO>SYSTEM VERSION”

utilizando las teclas de función para asegurarse de que el firmware es el mas reciente.

2.- Haga clic en “UTILITIES >CALIBRATE” utilizando las teclas de función y seleccione “YES” para

realizar la calibración.

3.- La impresora iniciará la medición automáticamente. Espere 2-3 minutos y compruebe los datos mostrados.

i. Si se muestra SUCCESS.

-La impresora no necesita ningún ajuste. Presione OK para salir.

II. Si se muestra FAIL.

-La impresora necesita ajustarse: consulte los valores mostrados.

4.- consulte los valores para realizar el ajuste:

ajuste paso a paso.

I. Ajuste el tornillo en el punto A para reducir la diferencia entre el primer y el segundo ajuste.

II. Ajuste el tornillo en el punto B basándose en su evaluación de los resultados obtenidos en los

pasos anteriores.

III. Finalmente, ajuste el tornillo en el punto C para reducir la diferencia entre las mediciones.

5.- Una vez finalizado el ajuste, ejecute el paso 2.

Espere a que aparezca SUCCESS y presione OK para completar la calibración.

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CAPITULO 4.-

QUANSER Planta Rotatoria

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada 9

La Planta Rotatoria QUANSER^MRes un dispositivo, que permite mediante programación y una tarjeta de adquisición de datos, desarrollar algoritmos para controlar el movimiento de elementos independientes que pueden conectarse para realizar prácticas.

Fotografía del equipo

Figura 4-1 Planta rotatoria QUANSER^MR

Propósito del equipo

Principalmente es utilizado para prácticas de Programación y Control. Por sí solo es utilizado para control de velocidad, para realizar prácticas diferentes es necesario acoplar otros elementos como son la Junta Flexible (Flexible Joint), Esfera y Viga (Ball and Beam), etc. Estos elementos se describirán en capítulos posteriores.

Partes que lo componen

Para poder armar una práctica se requieren principalmente los siguientes componentes:

• QUANSER Módulo de poder (Fuente de alimentación) UPM (Universal Power Module)

• QUANSER Tarjeta de adquisición de datos, MultiQ (PCI/MQ4 o equivalente

• QUANSER Planta Servo SRV02-ET (los engranes pueden disponerse en dos o más configuraciones diferentes)

•

PC equipada con el software requerido, en este caso MatLab (SimuLink) con librería WinCON y módulo RTX OS.

A continuación, se muestra la descripción de la planta rotatoria:

1 Placa superior 12 Encoder

2 Placa inferior 13 Tacómetro

3 Soporte 14 Bloque

4 Engrane del motor 72 dientes 15 Conector de potenciómetro 5 Engrane de salida 16 Sensor S2 6 Potenciómetro

anti-contragolpe

17 Conector del encoder

7 Resortes anti-contragolpe 18 Conector del Tacómetro 8 Eje de salida/Eje de carga 19 Conector del Motor

9 Motor 20 Engrane del motor 24

dientes 10 Caja de engranes 21 Engrane de carga 120

dientes 11 Potenciómetro

Tabla 4-1 Componentes de la planta rotatoria

Figura 4-2 Vista superior de la planta rotacional

Figura 4-3 Vista inferior de la planta rotacional

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CAPITULO 4.-

QUANSER Planta Rotatoria

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Figura 4-4 Vista de conexiones de la planta rotacional

Figura 4-5 Configuración alta de engranes

Figura 4-6 Configuración baja de engranes

Principios de operación

Un servomotor de corriente directa DC de alta calidad, se encuentra montado en un marco de aluminio sólido. El motor mueve una caja de engranes suizos 14:1 cuyas salidas son a un engrane externo. El engrane del motor mueve un engrane conectado a un eje de salida independiente que está conectado a un encoder. Este segundo engrane en el eje de salida controla un engrane anti-contragolpe (anti-backlash) conectado a un potenciómetro de precisión. El potenciómetro se usa para medir el ángulo de salida. El radio externo del engrane puede cambiarse de 1:1 a 5:1 utilizando varios engranes. El marco cuadrado permite instalaciones para ejes verticales y horizontales.

Los engranes externos pueden reconfigurarse de dos formas:

Configuración Baja: se recomienda para experimentos de control de posición y velocidad sin algún otro módulo acoplado a la salida. La única carga que se recomienda para esta configuración es la pieza circular suministrada con el sistema. (Fig. 4- 6)

Configuración Alta: se recomienda esta configuración para todos los experimentos que requieren un módulo adicional tal como el Péndulo Invertido, Esfera y Viga, Junta Flexible, etc. (Fig. 4-5)

Conexión física (Cableado)

Motor corriente directa: El SRV02 incorpora un Motor de alta eficiencia, y baja inductancia, lo que resulta en un motor DC con mayor respuesta que los convencionales. La conexión del motor de 4-pin DIN configurada para ser activada con la fuente de alimentación UPM. Para esquemas completos de especificaciones referirse al Apéndice B del Manual de Usuario del SRV02-ET.

Advertencia: las señales de alta frecuencia aplicadas al motor a la larga dañarán la caja de engranes y/o las escobillas. La fuente más adecuada para ruido de alta frecuencia es el control derivativo. Para proteger el motor debe limitarse el ancho de banda de la señal (especialmente en retroalimentación derivativa) a un valor de 50Hz).

Figura 4-7 UPM (Fuente de Alimentación)

Tacómetro: El tacómetro está acoplado directamente al motor así que no hay desfasamiento en el tiempo de respuesta y la velocidad del motor es medida oportunamente. El siguiente esquema es el diagrama de conexión del tacómetro. El conector de 4-pin DIN

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CAPITULO 4.-

QUANSER Planta Rotatoria

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

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es la señal de alimentación (de la UPM). El conector

de 6-pin DIN es del tacómetro y típicamente se conecta a S3 en la UPM. Para esquemas completos de especificaciones referirse al Apéndice C del Manual de Usuario del SRV02-ET.

Figura 4-8 Esquema de conexión del Tacómetro

Potenciómetro: Se encuentra previamente instalado.

Es de un sensor de un solo giro de 10k Ohm, sin tope físico. Su rango eléctrico es de 352 grados. Está polarizado de forma que un voltaje de +/- 12 V proporciona resultados en un rango de +/- 5 V, sobre el rango de 352 grados. Bajo operaciones normales, la terminal #3 debe medir +5 V mientras que la terminal #1 debería medir -5 V. La señal real está disponible en la terminal #2. está cableado a dos mini sockets de 6-pin DIN en paralelo y su señal suele estar disponible en S1 cuando se conecta a la UPM.

El segundo conector mini Din S2 se usa para conectar los módulos rotatorios.

Figura 4-9 Esquema de conexión del Potenciómetro Encoder: El encoder óptico mide la la posición angular del eje de carga. Ofrece alta resolución y medidas de ángulos relativos del eje (a diferencia del potenciómetro el cual solo mide un ángulo absoluto desde la posición predefinida 0º).

El encoder envía una señal digital y debe conectarse directamente con la terminal de la tarjeta de

adquisición de datos utilizando un cable estándar de 5-pin DIN. NOTA: NO se debe conectar la señal del encoder a la UPM.

Figura 4-10 Esquema de conexión del Encoder

Figura 4-11 Tarjeta de adquisición de datos MultiQ

Para mayor referencia de las conexiones (tipo de cable y voltajes) ver la tabla anexo.

Conexión lógica (Software)

Una vez realizada la conexión física, no deben alimentarse los amplificadores, debe revisarse que la terminal de la tarjeta MultiQ esté iluminada. (sino enciende el LED es posible que requiera cambio de fusible).

Crear un modelo: se inicia MatLab, y se construye un diagrama en Simulink como el que se muestra a continuación. Se utiliza la librería SIMULINK de los bloques comunes y los elementos correspondientes a la tarjeta de adquisición. El bloque del encoder está disponible en la librería de WinCON/QUANSER Toolbox/QUANSER Q4 Series, es indispensable asegurarse de que se seleccionó el bloque compatible con la tarjeta MQ4. También están disponibles: Entradas y Salidas Analógicas y Digitales, la salida PWM y el Timer Watchdog.

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CAPITULO 4.-

QUANSER Planta Rotatoria

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Figura 4-12 Entorno de librería SIMULINK / /WINCON / Q4 El siguiente es un primer modelo para verificar la señal del encoder.

Figura 4-12 Modelo para verificar el encoder

Conectar con el cliente: antes de correr el programa en tiempo real, debe ejecutarse el Servidor WinCon y conectar al Cliente WinCon.

Figura 4-13 Se conecta el Cliente WinCon

Compilando el modelo: para ejecutar el diagrama en tiempo real, deben seleccionarse las opciones en el menú del programa, deberán ajustarse los datos en WinCon/Set WinCon Options. Para este caso el valor del tiempo de muestreo sera de 0.01 segundo, el cual se coloca en el menú Simulation/Parameters.

Se ajusta el modelo a External y se construye dando click en WinCon/Build. Esto generará el código y lo compilará. Una vez compilado el código debe bajarse al Cliente. Para asegurar que se cargó debe maximisarse la ventana de WinCon Client, para ver una lista de parámetros pertenecientes al controlador que se ha compilado.

Figura 4-14 Ajuste de opciones en el modelo

Ejecutando el código: ahora que el código se ha compilado, está listo para ejecutarse en tiempo real.

Debe darse click en el botón START del servidor WinCon. Cambiará a rojo y dira STOP, lo que permite deter el programa y regresar al botón verde. El cliente WinCon es el componente del software en tiempo real y se ejecuta en el periodo especificado en Simulation Parameters/ Solver / Fixed Step.

Figura 4-15 Arranque del Servidor WinCon

Graficando los datos: ahora es posible graficar la medida de los ángulos dando click en el botón del Osciloscopio (Scope). Cuando se giran los engranes del servomotor se trazará el movimiento. NOTA: los valores no están en grados

.

Figura 4-16 Gráfica de la medida del encoder

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CAPITULO 4.-

QUANSER Planta Rotatoria

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada 13

Nota: Para más ejemplos de diagramas y modelos, para motores y medición del tacómetro, ver el manual de usuario de la planta rotatoria QUANSER.

Seguridad requerida

La alimentación debe ser exclusivamente de la fuente UPM, debe conectarse a la corriente eléctrica, debe cuidarse que los cables y los bornes estén en buenas condiciones y que la conexión se haya realizado correctamente.

La conexión a la tarjeta de adquisición de datos debe hacerse de forma cuidadosa para evitar cargas electrostáticas con la misma, en caso de revisar la instalación dentro del CPU será necesario utilizar la pulsera anti-estática.

Además, deben ejecutarse los programas solamente cuando los usuarios NO estén manipulando directamente la estructura para evitar accidentes por contacto de los motores o descarga eléctrica.

Los programas deben probarse teniendo en cuenta que no haya obstrucciones entre los elementos móviles, es decir, que ningún objeto o persona esté en el camino de los elementos una vez que comiencen a moverse, esto a fin de evitar accidentes y daños al equipo

Servicios requeridos

Por tratarse de una estructura modular y que debe armarse con distintas partes dependiendo la práctica, las conexiones deben hacerse al finalizar debe desconectarse todo el equipo y guardarse correctamente.

El sistema esta previamente ensamblado, para cambiar los radios de los engranes:

• Debe utilizarse la llave Allen apropiada para aflojar los tornillos y así remover los engranes de los ejes.

• Se insertan los nuevos engranes dependiendo de la configuración seleccionada (Fig. 4-5 ó 4-6).

• Deben apretarse los tornillos con la misma llave Allen usada anteriormente.

• El engrane del potenciómetro es un engrane anti-contragolpe, para poder insertarlo correctamente, deben rotarse sus dos caras de forma encontrada, para que los resortes estén parcialmente pre-cargados. Nota: no deben extenderse totalmente los engranes cuando se pre-carguen los engranes

Para acoplar cargas externas debe usarse el engrane de carga con los 8-32 tornillos provistos.

Nota: no se apliquen cargas mayores a 5 kg cada vez. Debe asegurarse que los tornillos están propiamente ajustados antes de operar el servomotor. Para instrucciones de como acoplar un experimento modular en particular, ver capítulos posteriores.

Rutinas de mantenimiento

Al finalizar el semestre, o recibir el equipo tras un préstamo externo:

• Debe revisarse la estructura y componentes, para tener la certeza de que se encuentra completo y en buen estado.

• Debe hacerse la prueba de encendido de la fuente UPM y revisar las salidas con el multímetro.

• Debe realizarse una conexión simple a fin de verificar la comunicación software-hardware.

Probar motor y encoder.

Definiciones básicas

UPM.- Es la Unidad de Poder, o Fuente de Alimentación para el equipo QUANSER. (15V, 3A).

Potenciómetro.- Un potenciómetro es un resistor eléctrico ajustable manualmente

Tacómetro.- Dispositivo para medir la velocidad de giro del eje del motor.

Motor.- Los motores son dispositivos que convierten la energía eléctrica en movimiento de giro.

Encoder.- Los encoders son dispositivos montados en el motor que permiten medir el desplazamiento que recorre la llanta, mediante el registro de los giros del eje.

Bibliografía

Introduction WinCon & the SRV02. QUANSER®

SRV02 Series. Rotatory ServoPlant. QUANSER®

www.quanser.com

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Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada 14

CAPITULO 4.-

QUANSER Planta Rotatoria

Desde ... Hacia ... Cable Descripción

Potenciómetro S1 de la UMP 6-pin mini DIN a 6-pin mini DIN

Este cable entrega +/-12V polarizado al potenciómetro y mide el voltaje en S1

Tacómetro S3 de la UPM 6-pin mini DIN a 6-pin mini DIN

Este cable mide la señal del tacómetro en S3 de la UPM Encoder Encoder0 conector en

la terminal de la tarjeta de adquisición

5-pin Stereo DIN a 5-pin Stereo DIN

La terminal de la tarjeta debe suministrar al encoder +5V y Tierra. La terminal medirá las señales de A y B en el canal Encoder0.

Motor Conector “To Load”

(hacia la carga) de la UPM

4-pin DIN a 6-pin DIN Este contecta la salida del amplificador al motor. Se pueden utilizar variedad de cables resultando en diferentes ganancias de entrada a salida.

Los cables disponibles son Ganancia=1, Ganancia=3, Ganancia=5

Señales Analógicas (A/D)

Canales de entrada analógica 0-3 en la DAC

5-pin DIN a 4xRCA Desde la UPM, conecta todos las señales analógicas de los sensores a la terminal de la tarjeta tales que S1 es medido en el canal 0

Entrada UPM (D/A)

Canal de salida analógica 0 en la DAC

5-pin Din a RCA Esta es la salida de la terminal de la tarjeta que necesita ser amplificada y alimentada al motor.

Tabla. 4-2 Tabla de Conexiones SRV02-UPM-MultiQ

Figura 4-8 Cableado SRV02-UPM-MultiQ

NOTA: es muy importante identificar correctamente las ubicaciones del #0 y las entradas RCA: B (blacknegro), R (red-rojo), W (white-blanco), Y (yellow-amarillo), ya que dependiendo el modelo de tarjeta MultiQ, pueden estar en distinta posición.

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CAPITULO 5.-

QUANSER Esfera y Viga (Ball and Beam)

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada 15

El Módulo de Esfera y Viga (Ball and Beam) es un complemento de la Planta Rotatoria QUANSER^MR, una vez conectado permite realizar experimentos para desarrollar algoritmos para controlar el balance de la esfera.

Fotografía del equipo

Figura 5-1 Módulo Esfera y Viga (Ball and Beam)

Propósito del equipo

Principalmente es utilizado para prácticas de Programación y Control. Para realizar prácticas es necesario acoplar a la Planta Rotatoria.

Partes que lo componen

El módulo complementario Esfera y Viga contiene:

• 1 Base soporte

• 1 Brazo de palanca

• 1 Viga

• 1 Balín o Esfera

• 1 Base Calibrada

• 1 Sensor

Principios de operación

La viga consiste en una barra de acero (viga) en paralelo con una resistencia wirewound de níquel- cromo formando la pista o riel en la que la esfera de metal es libre de rodar. La posición de la esfera es obtenida mediante la medición del voltaje de la barra de acero. Cuando la bola rueda a través de la pista actúa como una leva similar a un potenciómetro resultando en la posición de da esfera.

Conexión física (Cableado)

La configuración requerida para este experimento es:

•

QUANSER Ball and Beam.

• 1 cable de ganancia 1.

• QUANSER Módulo de poder (Fuente de alimentación) UPM (Universal Power Module)

• QUANSER Planta Servo SRV02-ET (los engranes deben estar en configuración alta)

• PC equipada con el software requerido, en este caso MatLab (SimuLink) con librería WinCON y módulo RTX OS.

Los sensores y actuadores deben estar conectados como se indica en el experimento #0, (el de introducción a la Planta Rotatoria).

Nota: consultar el capítulo 4 de este manual o el manual de usuario de la Planta Rotatoria.

Figura 5-2 Montaje del experimento Esfera y Viga

Figura 5-3 Base soporte y conexión del sensor

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CAPITULO 5.-

QUANSER Esfera y Viga (Ball and Beam)

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada 16

Seguridad requerida

La conexión a la tarjeta de adquisición de datos debe hacerse de forma cuidadosa para evitar cargas electrostáticas con la misma, en caso de revisar la instalación dentro del CPU será necesario utilizar la pulsera antiestática.

Además, deben ejecutarse los programas solamente cuando los usuarios NO estén manipulando directamente la estructura para evitar accidentes por contacto de los motores o descarga eléctrica.

Servicios requeridos

Rutinas de mantenimiento

• Revisar la condición de las conexiones.

Definiciones básicas

Bibliografía

SRV02 Series. Ball and Beam. QUANSER®

www.quanser.com

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CAPITULO 6.-

QUANSER Junta Flexible (Flexible Joint)

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

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El Módulo de Junta Flexible (Flexible Joint) es un

complemento de la Planta Rotatoria QUANSER^MR, una vez conectado permite realizar experimentos para desarrollar algoritmos para controlar el balance del eslabón.

Fotografía del equipo

Figura 6-1 Vista superior del Módulo Junta Flexible

Propósito del equipo

Principalmente es utilizado para prácticas de Programación y Control. Para realizar prácticas es necesario acoplar a la Planta Rotatoria.

Partes que lo componen

El módulo complementario Junta Flexible (Flexible Joint) está conformado por el cuerpo, el brazo principal y le brazo extra.

Figura 6-2 Composición de la Junta Flexible

La figura 6-2 muestra los diferentes puntos de unión

en el cuerpo y el brazo resultando en varias configuraciones del módulo.

Principios de operación

El módulo una vez conectado estará unido al engrane de carga del SRV02 por dos tornillos. En la figura 6-2 se muestran los puntos de anclaje.

El brazo principal está unido al cuerpo del módulo por dos resortes idénticos resultando así la junta flexible.

Debe implementarse el modelo para controlar el movimiento del motor y ajustar a una determinada posición de equilibrio.

Conexión física (Cableado)

La configuración requerida para este experimento es:

• QUANSER Flexible Joint.

•

QUANSER Módulo de poder (Fuente de alimentación) UPM (Universal Power Module)

• QUANSER Planta Servo SRV02-ET (los engranes deben estar en configuración alta)

• PC equipada con el software requerido, en este caso MatLab (SimuLink) con librería WinCON y módulo RTX OS.

Los sensores y actuadores deben estar conectados como se indica en el experimento #0, (el de introducción a la Planta Rotatoria).

Nota: consultar el capítulo 4 de este manual o el manual de usuario de la Planta Rotatoria.

Figura 6-3 Montaje del experimento Junta Flexible

Seguridad requerida

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CAPITULO 6.-

QUANSER Junta Flexible (Flexible Joint)

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada 18

La conexión a la tarjeta de adquisición de datos, debe hacerse de forma cuidadosa para evitar cargas electrostáticas con la misma, en caso de revisar la instalación dentro del CPU será necesario utilizar la pulsera anti-estática.

Además deben ejecutarse los programas solamente cuando los usuarios NO estén manipulando directamente la estructura para evitar accidentes por contacto de los motores o descarga eléctrica.

Servicios requeridos

Rutinas de mantenimiento

Definiciones básicas

Potenciómetro.- Un potenciómetro es un resistor

eléctrico ajustable manualmente

Bibliografía

SRV02 Series. Flexible Joint. QUANSER®

www.quanser.com

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CAPITULO 7.-

QUANSER Kit de Mecatrónica

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada 19

El Kit de Mecatrónica de QUANSER^MR, permite armar diferentes configuraciones para realizar experimentos de control de motores, lectura de encoders, control de señales, entre otros.

Fotografía del equipo

Figura 7-1 Kit de Mecatrónica

Propósito del equipo

Es posible utilizarlo para prácticas de Programación y Control así como Análisis de señales y Sistemas Dinámicos.

Partes que lo componen

El Kit de Mecatrónica está formado por:

•

Tarjeta C6713DSK de Texas Instruments^MR

•

Tarjeta C6XDSK_DigIO de Quanser^MR

•

Tarjeta Interface / PWM de Quanser^MR

•

Motor de 24 v, con encoder digital Pittman^MR

•

2 Encoder óptico USDigital^MR

•

LCD Matrix Orbital^MR

• Bases de aluminio

• Cables

Principios de operación

El Kit de Mecatrónica, tiene varias configuraciones, para pruebas de programación y modulación de señales, no es indispensable conectar las otras tarjetas, ya que solamente utilizando la tarjeta 6713DSK y usando los puertos de entrada y salida

para audio es posible realizar prácticas.

Para aplicar los algoritmos de control, se requieren las otras dos tarjetas, además es posible conectar en distinta posición el motor y los encoders, dependiendo el tipo de experimento que se realizará.

Debe implementarse el modelo para controlar el movimiento del motor y ajustar a una determinada posición de equilibrio.

Conexión física (Cableado)

La conexión a la PC se realiza mediante cable USB, al puerto de la tarjeta 6713, para hacer la transferencia de archivos de tipo flash y ejecutables realizados con CCStudio, en caso de trabajar con MatLAB Simulink se requiere de cable paralelo para transferir los modelos, además deberán conectarse los dos eliminadores para la alimentación, (previa carga por USB del bootflash y dejar en estado doomy), se recomienda conectarlos a un regulador para tener la opción de apagarlos sin desconectarlos ya que no cuentan con un interruptor adicional.

Nota: deberá mantenerse apagado el switch de la tarjeta Interface PWM (AIC23), hasta que se tenga el programa de control cargado y se piense ejecutar ya que de no ser así, el motor comenzará a girar en cuando se conecte a la toma de alimentación.

Conexión lógica (Software)

Existen tres formas para desarrollar los modelos de control:

1.

Utilizando el software CCStudio^MR (Code Composer Studio), propio de la marca Texas Instruments^MR.

2.

Utilizando MatLab^MRSIMULINK, y utilizando WinCon^MR como compilador para el ensamblado del modelo.

3.

Utilizando MatLab^MRSIMULINK, y utilizando CCStudio^MR como compilador para el ensamblado del modelo.

Para esto anterior deberán estar instalados correctamente los siguientes programas:

•

MatLAB^MRhasta 2007b

•

Visual Studio Net^MR2003

•

RTX^MRhasta 7.0

•

CCStudio^MRhasta 3.3

•

WinCon^MR5.2

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CAPITULO 7.-

QUANSER Kit de Mecatrónica

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

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WinCon:

WinCon es una librería que permite tener comunicación en tiempo real con la tarjeta 6713.

Abriendo el Servidor se debe hacer la conexión con el dispositivo, desde esta ventana es posible correr el proyecto y ver en el Cliente la variación en los datos al igual que en el Osciloscopio propio, es necesario acceder a SIMULINK para encontrar los bloques correspondientes al tipo de tarjeta con la que se trabajará, en este caso se requiere la librería específica donde se encuentran los bloques del encoder y el motor del MechKit. (Para más referencias revisar el capítulo 4).

Figura 7-2 Servidor de WinCon

Figura 7-3 Cliente de WinCon

Figura 7-4 Librería c6xlib especial para el MechKit CCStudio:

La programación en CCStudio 3.1 es basada en lenguaje C, debe realizarse un proyecto en el cual se cargarán las librerías correspondientes y datos de la tarjeta DSK sobre la que se trabajará, a continuación se describen los pasos básicos para la creación de un proyecto.

• Cuando se ejecuta el CCStudio, aparecerá un error de inicio del emulador, esto es debido a que se ha seleccionado una configuración variable para el tipo de tarjeta a utilizar, en caso de quedar fijo el modelo de tarjeta con el que se trabajará este mensaje no aparecerá pero para fines de evitar problemas de conexión posteriores se ha dejado indeterminada, una vez que aparezca este mensaje la opción deberá ser IGNORE, para continuar con el programa.

Figura 7-5 Mensaje de error al iniciar el emulador

• Una vez iniciado el entorno se debe crear un nuevo proyecto desde Project/New.

Figura 7-6 Creación de un Proyecto Nuevo

• Debe establecerse el nombre del proyecto, el directorio donde se guardarán los archivos del proyecto, se selecciona si se quiere crear un ejecutable o una librería, y el tipo de tarjeta que se utilizará, en este caso se trata de una tarjeta de la familia TMS320C67XX.

• Una vez creado el proyecto, en el visor de archivos aparecerá el árbol correspondiente a las carpetas y archivos propios del nuevo proyecto (***.pjt).

• Los archivos pueden agregarse desde el menú File/New o File/Open, aunque para mayor comodidad se sugiere dar click derecho sobre el árbol de archivos en el nombre del proyecto y seleccionar Add Files to Proyect...

(24)

CAPITULO 7.-

QUANSER Kit de Mecatrónica

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

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Figura 7-7 Árbol de archivos del proyecto

• Debe incluirse o crearse el archivo fuente donde se definen los archivos header (h) que se requieren, algunas variables y las funciones a realizar. Al concluir el programa se graba y es importante dar un click derecho sobre el árbol de archivos para actualizar archivos mediante dependencia del programa, Scan All Files Dependencies...

•

Deben agregarse las Librerías correspondientes tanto al tipo de tarjeta como a las funciones que se utilizarán en el programa, estas se encuentran en la ruta C:/CCStudio_v3.1/C6000/

Nota: la programación mediante MatLAB Simulink deberá realizarse en una PC que tenga puerto paralelo integrado, ya que un puerto PCI no será reconocido como válido para la transferencia de archivos a la tarjeta.

Seguridad requerida

La alimentación debe ser exclusivamente a través de un regulador, debe cuidarse que los cables y los bornes estén en buenas condiciones y que la conexión se haya realizado correctamente.

Deben conectarse correctamente los cables de motor y encoder, debe hacerse de forma cuidadosa para evitar cargas electrostáticas con la tarjeta, en caso de revisar la instalación dentro del CPU será necesario utilizar la pulsera anti-estática.

Además deben ejecutarse los programas solamente cuando los usuarios NO estén manipulando directamente la estructura para evitar accidentes por contacto de los motores o descarga eléctrica.

Servicios requeridos

Por tratarse de una estructura modular y que debe armarse con distintas partes dependiendo la práctica, debe desconectarse todo el equipo y guardarse correctamente, además debe mantenerse libre de polvo.

Rutinas de mantenimiento

• Debe revisarse la estructura y compones, para tener la certeza de que se encuentra completo y en buen estado.

• Debe hacerse la prueba de encendido de la tarjeta.

•

Debe realizarse una conexión simple a fin de verificar la comunicación software-hardware, probando con el programa bootflash par verificar funcionamiento de led, switch, motor y encoder.

Definiciones básicas

DSP.- Procesador de señales digitales, utilizado principalmente en dispositivos de telefonía, audio, imágenes y video.

Encoder.- Dispositivos montados en el motor que permiten medir el desplazamiento que recorre la llanta, mediante el registro de los giros del eje.

Bibliografía

Mechatronics Control Kit User's Manual. QUANSER®

www.quanser.com

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CAPITULO 8.-

Optical Encoder S1-1024-B

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

Optical Encoder S1-1024-B

El codificador de eje óptico de la serie S1 es un convertidor rotativo a digital sin contacto.

Útil para la retroalimentación de posición o la interfaz manual, el codificador convierte el ángulo del eje, la velocidad y la dirección en tiempo real en salidas de cuadratura compatibles con TTL con o sin índice. Opera desde una sola fuente de + 5VDC.

Fotografia del equipo

Características

➢ Opción de rodamiento de bolas de pistas a 10.000 RPM.

➢ Cuadratura de 2 canales, salidas de onda cuadrada TTL

➢ Opción de índice del tercer canal disponible en algunas resoluciones

➢ 32 a 5,000 ciclos por revolución (RCP)

➢ 128 a 20,000 pulsos por revolución (PPR)

➢ Temperatura de funcionamiento amplia

➢ Suministro individual de + 5VDC Terminales del encoder

1. Ground 2. NC 3. Canal A 4. +5vcd 5. Canal B

Principio de funcionamiento

El encoder está diseñado para medir la posición convirtiéndola en señal TTL manipulable en controladores. Utilizado principalmente en controladores donde el objeto a controlar es acoplado al eje del encoder. de esta forma se genera una señal de posición procesada por el microcontrolador. Las señales son obtenidas por el canal A el canal B o por ambas.

Recomendaciones

El S1 está diseñado para conducir cables de hasta 10 pies de largo. Para longitudes de cable más largas, se recomienda agregar un controlador de línea diferencial PC4 / PC5.

Temperatura de operación de -40 a 100 grados Celsius.

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CAPITULO 9.-

Optical Encoder S2-2000-236-IE-B-D

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

Optical Encoder S2-2000-236-IE-B-D

El codificador de eje óptico de alta resolución de la serie S2 es un convertidor rotativo a digital sin contacto. Útil para la retroalimentación de posición o la interfaz manual, el codificador convierte el ángulo del eje, la velocidad y la dirección en tiempo real en salidas de cuadratura compatibles con TTL con o sin índice. Opera desde una sola fuente de + 5VDC.

Características

➢ Cuadratura de 2 canales, salidas de onda cuadrada TTL

➢ Opción de índice del tercer canal

➢ 64 a 10,000 CPR (256 a 40,000 PPR)

➢ Opción de rodamiento de bolas de pistas a 10.000 RPM

➢ Temperatura de funcionamiento amplia

➢ Suministro individual + 5V Terminales del encoder 1. Ground

2. NC 3. Canal A 4. +5vcd 5. Canal B

Principio de funcionamiento

El encoder está diseñado para medir la posición convirtiéndola en señal TTL manipulable en controladores. Utilizado principalmente en controladores donde el objeto a controlar es acoplado al eje del encoder. de esta forma se genera una señal de posición procesada por el microcontrolador. Las señales son obtenidas por el canal A el canal B o por ambas.

Recomendaciones

El S2 está diseñado para conducir cables de hasta 10 pies de largo. Para longitudes de cable más largas, se recomienda agregar un controlador de línea diferencial PC4 / PC5 . Temperatura de operación de -40 a 100 grados Celsius.

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CAPITULO 10.-

UPM Fuente de Alimentación QUANSER 1503

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

La fuente de alimentación UPM 1503 sirve como dispositivo de energía para el equipo de control modular SRV-02. Los motores utilizados en los sistemas Quanser son motores de corriente continua.

Pueden ser motores de accionamiento o motorreductores. Los motorreductores tienen una caja de cambios internos que se puede distinguir fácilmente del propio motor examinándolo. Los motores están impulsados por la salida del amplificador (UPM). Los motores de tensión son impulsados utilizando la UPM-XX-YY (PWM NO).

Fotografía del equipo

Figura 15-1 Fuente de Alimentación UPM

Propósito del equipo

Es utilizado para prácticas de Programación y Control, suministro de alimentación a la Planta Rotatoria, sus módulos y la Tarjeta de Adquisición de Datos Q4.

Partes que lo componen

El Universal Power Module (UPM) es un amplificador de potencia que se requiere para cada unidad de actuador Quanser. La UPM se compone de:

•

1 alimentación de ± 12 volts.

•

4 entradas de sensor analógico.

•

1 Fuente de amplificación de salida analógica (la ganancia se establece por la elección de cable).

•

Cable de alimentación 127 volts AC

Principios de operación

El cable de conexión para los motores que utilizan los módulos de potencia UPM es un conector DIN de 4 pines que se conecta a el motor como se muestra

Fig.12-2 Arquitectura interna de tarjeta Q4

Nota: Observe que el circuito resultante se completa con los cables suministrados. Estos cables están calibrados para cada suministro de un aumento específico y están claramente identificados. Siempre asegúrese de que usted está enterado de la ganancia del cable que está siendo utilizado.

Los motores que utilizan el UPM tienen conectores de 6 pines. La ganancia de corriente en el amplificador esta configurado de fábrica para la generar salidas de 2 *YY a 5 amperios voltios. Las terminales de salida son flotantes. NO CONECTE A TIERRA LAS TERMINALES.

Por otra parte, los amplificadores de tipo PWM tienen el panel de control se muestra a continuación:

Figura 15-2 Panel de control PWM

El interruptor Enable junto con el pulsador remoto permitirá la salida del amplificador. Con el interruptor hacia abajo o el pulsador liberado, no se suministra energía a la carga. La luz normal indica que el amplificador está activado. En caso de corto circuito,

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CAPITULO 10.-

UPM Fuente de Alimentación QUANSER 1503

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

el amplificador se apaga automáticamente y el botón de Reset se debe utilizar para volver a inicializar.

Figura 15-3 Diagrama de funcionamiento normal.

Las tres señales de control deben estar conectadas a tierra en el exterior. Las tres líneas de habilitación deberán estar vinculadas para que el amplificador funcione con normalidad. Variar cualquier señal de control trae como resultado deshabilitar la salida del amplificador en una o ambas direcciones. El circuito de abajo muestra cómo el amplificador se usa en condiciones normales de operación. El interruptor Enable está ligado en serie con el switch remoto, el amplificador habilita la línea y tierra. Los dos interruptores deben estar cerrados para el amplificador opere normalmente. La línea izquierda (Enable left) y derecha (Enable right) son tratados como bajas dentro del cable de seguridad. Usted puede utilizar estas líneas para controlar la carga de varias formas. Figura 15-4.

El Estado habilitar del amplificador puede ser monitoreado a través de las señales disponible en el socket de estado. Si usted utiliza nuestro estándar de

de 5 pines a 4 RCA, conectado a la toma del socket monitor, las siguientes señales pueden medirse:

Monitor Socket Din de 5

S1 Pre-Amp S2 Amplificador de corriente

S3 Corriente del motor

S4

1 volt / volt 1 volt / volt ( YY / 3 ) Ampere / volt

N/A Tabla 15-2 Señales disponibles al conctar el socket Monitor.

Figura 15-4 Diagrama de señal activa.

Conexión física (Cableado)

En la siguiente tabla se muestra la conexión más común de la UPM para más referencias, revisar los capítulos de la planta servo SRV-02.

DESDE HASTA CABLE DESCRIPCION 5 pines a 4 cables RCA a continuación, las señales

medidas se describen en el siguiente cuadro:

Salida D/A canal #0

'From D/A' (desde D/A) en

UPM

RCA a 5- pin DIN

Esta es la señal de salida que

debe ser amplificada.

sensores S1, S2, S3, S4 en

UPM

6-pin mini DIN

Conecta todos sus sensores análogos al UPM

Tabla 15-1 Señales disponibles cuando se concta el socket Status.

También puede controlar el amplificador de señales

'To A/D' (A A/D) en

UPM

Canales de entrada A/D 0,1,2,3

5- pin DIN a 4 cables RCA

Redirecciona todas las entradas de sus

sensores a la tarjeta DAC relacionadas a través del Socket de monitoreo. Las

señales que se pueden monitorear son el voltaje pre- amplificado, el voltaje de amplifación y la señal actual del monitor la cual emite un voltaje proporcional a la corriente suministrada. Si se utiliza el cable estándar

'To Load' (a carga)

Motor 6-pin DIN a 4-pin

DIN

Esta es la señal amplificada utilizada para impulsar el motor

(o actuador) Tabla 15-3 Configuración más común de un UPM Status

Socket Din de 5 Pin

S1 Enable S2 Enable left

S3 Enable right

S4

Low = Habilitado

N/A

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CAPITULO 10.-

UPM Fuente de Alimentación QUANSER 1503

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

Nota: Cualquier entrada del codificador debe ser conectado directamente a la tarjeta del DAC. NO conecte señales de codificador para la UPM

Seguridad requerida

Deben cuidarse las mismas observaciones que se indican en la introducción de este manual, para conexiones de aparatos eléctricos, verificar que la toma de corriente sea la adecuada, que las clabijas y cables estén en buen estado y no formen corto circuito con algún elemento externo, revisar la temperatura de operación, que se encuentre en un lugar ventilado durante su funcionamiento. Y debe comprobarse que se apague de forma correcta al finalizar su uso.

Servicios requeridos

Por tratarse de un dispositivo delicado y pesado, debe haber cuidado en su manipulación, tener en cuenta las instrucciones para su uso y cuidar que se maneje en situaciones libres de polvo y sustancias extrañas que puedan dañar el equipo. Atender la conexión y desconexión, así como guardarlo correctamente, evitando golpes imprudenciales al equipo o al usuario.

Rutinas de mantenimiento

• Debe revisarse la estructura y conectores, para tener la certeza de que se encuentra completo y en buen estado.

• Colocar dentro de su caja.

• Guardar en su lugar asignado dentro del gabinete.

Definiciones básicas

Referencias

www.quanser.com

http://www.clemson.edu/ces/crb/ece495/download s.htm